1
Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas
Lagunas anaerobiasLagunas estabilización
MSc. Ing. Rosa Elena Yaya Beas
Tratamiento Aerobio
• Proceso biológico de tratamiento
• Basado en procesos de oxidación aerobia de materia orgánica en el agua
• M.O. + O2 CO2 + H2O+NH3+
• Bajo ciertas condiciones se puede dar la nitrificacion
Bacterias
aerobias
2
• NH4+ + 1.5 O2 ==> NO2- + 2 H+ + H2O+energia
• NO2- + 0.5 O2 ==> NO3- + energia
Entonces se tiene:
• NH4+ + 2 O2 ==> NO3- + 2 H+ + H2O+energia
(NITRIFICACION )
Nitrificación
• Bajo ciertas condiciones se puede dar la nitrificación:
LAGUNAS DE ESTABILIZACION
MSc. Ing. Rosa Elena Yaya Beas
3
Lagunas de Estabilización
Tratamiento preliminar (rejas, desarenador), seguidos de:
Una ó más LE en series, cada una comprometiendo:
� Una laguna anaerobia,
� Una laguna facultativa, y*
� Una o más lagunas de maduraciónponds
*Depends de la calidad del efluente requerida
3 m1.5 m
1 m
Typical depths
One additional AP to facilitate desludging (not always necessary)
Fuente: Mara
4
Lagunas FacultativasLagunas Facultativas
Terminos:
�� Lagunas F. primarias:Lagunas F. primarias: reciben agua residual cruda (después de rejas y desarenador)
�� Lagunas F. secundarias:Lagunas F. secundarias:reciben efluentes de lagunas anaerobias (o tanques septicos, UASBs)
Algasmóviles e inmobiles
Algas movilestienen uno o mas
‘flagelos’
5
Mutualismo: Algas - bacterias
Algas
Luz
COCOCOCO2222
OOOO2222
Nuevas células
BacteriaAgua residual DBOAgua residual DBOAgua residual DBOAgua residual DBO
5555
lodolodolodolodo
FotosintesisFotosintesis•• Las Las algasalgasempleanempleanenegenegííaa solar solar parapara ‘‘ fijarfijar ’’ el el dioxidodioxido
de de carbonocarbono, y el , y el oxigenooxigenoesesproducidoproducido del del aguaaguacomocomoun un extraextra--productoproducto::
106CO2 + 236H2O + 16NH4 + HPO4 C106H181O45N16P + 118O2 + 171H2O +14H+Luz
1 g algas producen ~1.5 g O 2
ALGASALGAS
≈ 1.5 g DBO u ≈ 1 g DBO 5equivale
Fuente: Prof Duncan Mara
6
ie, 1 million US gallons/day
Valore tÍpicos paraaguas resIdualesdomesticas de
USA
*
* = Contactoresbiologicosrotativos(RBC)
Fuente: Prof Duncan Mara
Construcción es simple, principalmente remoción de
tierras
Fuente: Prof Duncan Mara
7
Ventajas de LE
• Simple y confiable• Bajo costo• Buena remoción de patógenos
(coliformes termotolerantes, huevos de helmintos)
Fuente: Prof Duncan Mara
1000percapita ónContribuci x Población
C =
CARGA ORGÁNICA “C”
Contribución percápita, en g DBO/(habitante.día)
BM : 40 - 50 Metcalf : 54 Norma OS090: 50
C = Kg DBO/día
Cálculo TeóricoContribucion percapitagr DBO/(habitante.día)
x
8
CARGA ORGÁNICA “C”
mg/lDBO5
l/sCaudal
DBO/día KgC
0.0864 x DBO5 x CaudalC
⇒
⇒
⇒
=
C= Caudal x concentración
x
Cálculo en campo con datos de laboratorio
9
Ventajas y desventajas de laslagunas
CARGA VOLUMCARGA VOLUM ÉÉTRICA(CV)TRICA(CV)
Volumen (m3)
C(Kg DBO/día)
CV = Kg DBO 5/(m3.día)
10
CARGA SUPERFICIAL (CS)
Área (ha)
C(Kg DBO/día)
CS = Kg DBO 5/(hectárea.día)
Lagunas en serie
11
Lagunas en paralelo
paralelo
serie
Clasificación por el modo de operación
12
CLASIFICACIÓN
CRUDO PRIMARIA SECUNDARIA TERCIARIA
Por su posición respecto al crudo(“Crudo” = Agua residual sin tratar)
13
Lagunas anaerobias
AfluenteDBO
Efluente70%DBO
Lodo
Gases(Dioxido de carbono,
metano, HidrógenoSulfurado)
Sólidosflotantes
FERMENTACIÓN ACIDA
Ethil mercaptanoAcido tioglicólicoEscatolCadaverina, putrescina
CarbohidratosProteínasGrasas
FórmicoAcéticoPropiónicoButirico
BacteriasAnaerobias
H2S
=3CO
=4SO =S
−3HCO
HRCO2
14
METANOGENESIS
4CH
Ethil mercaptanoAcido tioglicolicoEscatolCadaverina, putrescina
CarbohidratosProteínasGrasas
BacteriasAnaerobias
H2S
=3CO
=4SO =S
−3HCO
HRCO2
MethanobacteriumMethanococcusMethanosarcina
CH4
FORMADORAS DE METANOCARACTERÍSTICAS
• Estrictamente anaerobias.
• Desarrollo variable: especie y temperatura 2 a 22 d ías.
• Sensible al pH: Rango 6.6 a 7.6Rango óptimo: 7.0 a 7.2 (pH < 6.2: tóxico)
• Nivel óptimo de ácidos volátiles para la producción de metano: (50-500 mg/l)
• Inhibidores de la producción de metano: niveles alt os de metales pesados, sulfuro, sulfatos, sales catiónicas, ácido s volátiles no ionizados. Por ejemplo: sulfuros (200 mg/l), sulfato s (500 mg/l), RCO2H no ionizado (como ácido acético: 30-60 mg/l)
15
LAGUNAS ANAEROBIASLAGUNAS ANAEROBIASVENTAJASVENTAJAS
• Bajo costo - Área reducida.
• Atractivas para desechos de altas concentraciones.
• Desechos industriales biodegradables.
Z : 3 Z : 3 -- 5 m5 mP.R. : 1 P.R. : 1 -- 5 D5 Dííasas
Z
LAGUNAS ANAEROBIASLAGUNAS ANAEROBIASASPECTOS DESFAVORABLESASPECTOS DESFAVORABLES
• Procesos muy sensibles a factores ambientales.
• Condiciones estéticas.
• Tasas de mortalidad bacteriana reducidas.
• Malos olores por fallas en la operación y mantenimi ento.
• Acumulación de lodos más rápida.
16
LAGUNAS FACULTATIVASLAGUNAS FACULTATIVASASPECTOS DESFAVORABLESASPECTOS DESFAVORABLES
• Las laguna facultativas pueden tornarse ocasionalme nte rojas o rosadas debido a la presencia de bacterias fotosintéticas p úrpuras oxidantes del sulfuro
• 700Kg DBO5/dia y elevadas concentraciones de sulfuro s: generan la aparicion de bacterias purpuras fotosinteticas que met abolizan los sulfuros (Generos Rhodopseudomonas), limita la penetracion de la luz y la actividad fotosinteticas de las algas
• De esta forma, el cambio de coloración en laguna fac ultativas es un buen indicador cualitativo del funcionamiento del proceso de degradación.
Procesosaerobios
H2S
Procesosanerobios
Agua Residual Doméstica
17
LAGUNAS FACULTATIVASLAGUNAS FACULTATIVASASPECTOS DESFAVORABLESASPECTOS DESFAVORABLES
DISEÑOFORMULAS EXISTENTES
S = DBO5 efluente (mg/l)
Sa = DBO5 afluente (mg/l)
K´ = Constante global de degradación (1/días)
K = Constante neta de degradación (1/días)
PR = Período de retención (V/Q)
K´ = 0.596 (1/días)Yanéz et al - Lima, Perú
K´ = 0.601 (1/días)Chiang - Gloyna - Texas, EUA
1K´.PRSa
S+
=
nKn.(S/Sa)K´=
K´PR
Sa S
18
DISEÑOFORMULAS EXISTENTES
S = DBO5 efluente (mg/l)
Sa = DBO5 afluente (mg/l)
K´ = Constante de degradación
PR = Período de retención (V/Q)
n = Exponente experimental
Kn = 6 (1/día) n = 4.8Vincent - Sudafrica, 22°C
Kn = 38.5 (1/día) n = 3.6Kawai - Brasil
KnnPR
Sa S
1Sa)SKn.PR.(Sa
S n +=
LAGUNAS ANAEROBIASCorrelaciones existentes (*)
Sa S
CVT, PR
día)(KgDBO/m3. étricaCargaVolum:CV
68PR3961CV7.4T1236S −++−=
Sa 629 - 826 mg/lS 213 - 440 mg/lEficiencia: 32 - 71 %
T 14 °C - 27 °CCV 0.091 - 0.153 Kg/(m 3.día)PR 4 - 7 días
:::
:::
(*) Saidam y Al Salem (Jordania)
19
LAGUNAS ANAEROBIASCorrelaciones existentes (*)
Sa S
CSrT, PR
CSa
CSr = -14.455 + 0.6876 CSaCSr = -86.0971 + 0.6543 CSa + 3.3985 TCSr = -265.0576 + 0.7491 CSa + 23.5258 PRCSr = Carga Superficial removida (KgDBO/Ha.día) CSa = Carga Superficial aplicada (KgDBO/Ha.día)
Eficiencia: 60 - 70%(DBO)
(*) KAWAI (Brasil, 1981)
CRITERIOS DE DISEÑO
aCARGA SUPERFICIAL
aCARGA VOLÚMETRICA
aPROFUNDIDAD
aEFICIENCIAS
aACUMULACIÓN DE LODOS
20
CRITERIOS DE DISEÑO
CARGA VOLÚMETRICABM : 100 - 400 g DBO/(m 3.día)OMS : 100 - 300 g DBO/(m 3 día)
NORMA OS090 : 100 - 300 g DBO/(m 3.día)CARGA SUPERFICIAL >1000 Kg DBO/(ha.día)
PROFUNDIDAD2.5 - 5.0 metros
CRITERIOS DE DISECRITERIOS DE DISEÑÑOOPR Y EFICIENCIAS (T>20C)PR Y EFICIENCIAS (T>20C)
PR (días) REDUCCIÓN DE DBO5 (%)
1 502.5 605 70
Fuente . Mara, 1976
21
T °C PR (días) Efic. (%)
10 - 15 4 - 5 30 - 4015 - 20 2 - 3 40 - 5020 - 25 1 - 2 50 - 6025 - 30 1 - 2 60 - 80
Fuente: Arceivala, 1973
CRITERIOS DE DISEÑOT - PR - EFICIENCIAS
• Influence of Retention Time and Volumetric BOD Loading Rate on Volumetric BOD
• Removal Rate in Anaerobic Ponds Based on Uddin (1970).
22
ACUMULACIÓN DE SÓLIDOS
V
n : período de limpieza, añosV : volumen de la laguna, m3ta : tasa de acumulación de lodos
percapitaP : población equivalente servida
P x ta Vx 0.5
n =
• Depende de las condiciones locales
LAGUNA FACULTATIVA
324 NHCOCHacd.org.org.inorg. ++→→+
INFILTRACIÓN
AGUA
RESIDUAL
EFLUENTE
EVAPORACIÓN 2CO2O
2O
2CO
2CO
3HCO
=3CO
3NH
3NO
=4PO
ALGABACTERIA
23
REACCIONES TIPICAS DEL TRATAMIENTO BIOLOGICOREACCIONES TIPICAS DEL TRATAMIENTO BIOLOGICO
+= ++→++
+++→+
4H3N5SOO2H6NO 5S
8OHO6H4N10CO8NOCOOH5CH
242-3
-22233
−=
−=
++→+
++→+
2OHSHO2HSO4H
2OHSHCOOH2CHSOCHOHCOOH2CH
2242
2343
2236126
36126
2243
243
2COOHCH2CHOHC
COOH3CHOHC
O2HCO3CHOH4CH
COCHCOOHCH
+→→
++→+→
O2HCOOHCHCO4H
O2HCHCO4H
CHCOOH2CHCOOHCH2CH
2322
2422
43223
++→++→+
+→+
I.- Reacciones anaerobias no fotosintéticas (ausenci a de oxígeno molecular)
A. Reducción de nitratos (denitrificación )
B. Reducción de sulfatos
C. Reducción de carbono orgánico (fermentación)
D. Reducción de dióxido de carbono
Fuente: Conway., R.A., Ross, R.D., Handbook of indus trial Waste Disposal, Van Nostrand Reinhold, New York, 1 980
O2HCOCH2CHOCHOHCH2CH
COOH2CHOCHO2CH
OHCOOHCHOOHCHCH
233233
323
23223
+→+
→+
+→+
O2HCO2OCH
O2HO2H
O2H2CO2OCOOHCH
2224
222
2223
→+
→+
→+
-32
-2
2-223
2NOO2NO
O2H2H2NO3O2NH
→+
++→+ −
+==
+=
+→++
+→++
+→+
2H2SO2OOHOS
4H2SO3OO2H2S
O2H2SOS2H
42232
422
222
II.- Reacciones aerobias no fotosintéticas
A. Sistemas con limitado oxígeno
B. Oxidación completa
C. Nitrificación
D. Oxidación de sulfuros
E. Fijación de nitrógenoorgánico NitrogenoN2 →
(Fuente: Conway., R.A., Ross, R.D., Handbook of indus trial Waste Disposal, Van Nostrand Reinhold, New York, 1 980)
24
O2H)OH(CHCOOH2CH
OHO)(CH2HCO
O6H)OH4(C2COCOOH9CH
OOHO)(CHO2HCO
2SO4HO)3(CHO5H2S3CO
2SOHO)(CHS2HCO
226423
2222
226423
22222
4222
2222
+→++→+
++→
++→+++→++
++→+=
III.- Reacciones fotosintéticas
luz
luz
Luz y algas
luz
luz
luz
(Fuente: Conway., R.A., Ross, R.D., Handbook of indus trial Waste Disposal, Van Nostrand Reinhold, New York, 1980)
NITRIFICACIÓN
DENITRIFICACIÓN
3NH
2N
+4NH −
2NO −3NOOrg.-N
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REMOCIÓN DE FOSFORO
P-ORGÁNICO P-INORGÁNICO
Mineralización
Crecimiento de organismos
Sedimentación disolución
Precipitaciónadsorción
INFILTRACIÓN
LAGUNAS FACULTATIVASLAGUNAS FACULTATIVASASPECTOS GENERALESASPECTOS GENERALES
• Una población saludable de algas le confiere un col or verde oscuro a la columna de agua
• elevadas concentraciones de sulfuros: aparición de bacterias púrpuras fotosintéticas que metabolizan los sulfuro s (Géneros Thiopedia Thiocapsa), limita la penetración de la luz y la actividad fotosintéticas de las algas
26
LAGUNAS FACULTATIVASLAGUNAS FACULTATIVASASPECTOS GENERALESASPECTOS GENERALES
• La concentración de algas en una laguna facultativa con funcionamientoóptimo depende de la carga orgánica y de la temperatura, pero frecuentementese encuentra entre 500 a 2000 µg clorofila-a/l.
• La actividad fotosintética de las algas ocasiona una variación diurna de la concentración de oxígeno disuelto y los valores de pH. Variables como la velocidad del viento tienen efectos importantes en el comportamiento de la laguna facultativa, ya que se genera mezcla del contenido de la laguna.
• un buen grado de mezcla produce una distribución uniforme de DBO5, oxígeno disuelto, bacterias y algas, y en consecuencia una mejor estabilizacióndel agua residual.
PRODUCCIÓN DE SULFURO
=4SO =
4SO
=4SO
=4SO
=4SO
=S
=SORG.S−
SH2
Desulfovibrio sp.
Oxidación química
=S
27
PRODUCCIÓN DE SULFURO
=4SO =
4SO
=4SO
=4SO
=4SO
=S
=SORG.S−
SH2
Desulfovibrio sp.
Oxidación bioquímicabacteria fotosintética rosada
por ejemplo: Cromathium
=S
PRODUCCIÓN DE SULFURO
=4SO =
4SO
=4SO
SH 2
=SORG.S−
SH2
alto pH
bajo pH−+ + HSH
algas las ndesaparece mg/l 8.46.5S
algal ocrecimient el inhibe 4mg/lS
−>>
=
=
28
CARGA MÁXIMA APLICABLECS máx = Kg DBO/(hectárea.día)
i Mc Garry y Pescod (1970)
i Arthur (1983)
i Yanez et al (CEPIS/OPS, 1980)
i Sáenz (OPS, 1992)
i Norma OS090
20)(T
1.085 x 357.4CSmáx−
=
20)(Ta
1.99 x 400.6CSmáx−
=
60-Ta x 20CSmáx =
20)(T
20)(T
1.05 x 250CSdiseño
1.0443 x 250CSdiseño
−
−
=
=
• Ta es la temperatura del aire
• T es la temperatura del agua
• La=10.37+0.725Ls
• Ls=surface BOD loadapplied
• La=BOD load removed (Kg BOD/ha.d)
29
MODELO A FLUJO PISTONMODELO A FLUJO PISTONK.tSo.eS −=
0U.L
Dd == d : Factor de dispersión
L
• D = el coeficiente de dispersión longitudinal o axial que caracteriza el grado de remezclado durante el flujo
• U = la velocidad del flujo
• L = la longitud del paso del fluido desde el afluente hasta el efluente.
• En la ecuación se ve que conforme aumenta L, acercándose al infinito (flujo tipo pistón), d se convierte en cero; para las condiciones de mezcla completa en las cuales L es muy baja o bien 0, d se convierte en infinito.
MODELO A MEZCLA COMPLETAMODELO A MEZCLA COMPLETA
K.t1So
S+
=
So S∞∞==
UL
D.d
30
MODELO DE FLUJO DISPERSOMODELO DE FLUJO DISPERSO
a/2d)(2(a/2d)2
(1/2d)
ea)(1ea)(14ae
NoN
−−−+=
1/24Kb.TR.d)(1a +=
• Segun Yañez
31
N° de Lagunas (n)PR (días) Unitario
PR (días) Total
1 4,999.50 4,999.502 49.5 993 20.54 51.084 9 366 3.64 21.858 2.16 17.310 1.51 15.12
MODELOS DE DISEMODELOS DE DISEÑÑOOMEZCLA COMPLETAMEZCLA COMPLETA
n
1-
4Reducción8
Kb.PR)(1No
N
)(días 2Kb
1010
+=
= →
?
MODELO DE MEZCLA COMPLETAMODELO DE MEZCLA COMPLETA
TRH*K11
NoN
d+=
• Según Marais (1974)
REMOCION DE COLIFORMES REMOCION DE COLIFORMES TERMOTOLERANTESTERMOTOLERANTES
� TRH (d) = TRH en cada laguna� N0 (NMP/100 mL) = concentración de patógenos del AR� N (NMP/100 mL) = concentración de patógenos en el
efluente� NMP = número más probable� K = constante de muerte celular a temperatura local (d-1)
32
C)21 5:(T
1.19 x 2.6Kd 20)(t
°−
= −
Marais (1974)
MODELO DE MEZCLA COMPLETAMODELO DE MEZCLA COMPLETA
Marais (1974)
M
Ttotald )
MTR
*K1
11
NoN
1E
+−=−=
MODELO DE MEZCLA COMPLETAMODELO DE MEZCLA COMPLETA
� TRtotal (d) = Tiempo de retención sumado de todas las lagunas en serie� N0 (NMP/100 mL) = concentración de patógenos del AR� N (NMP/100 mL) = concentración de patógenos en el efluente� M= número de lagunas� NMP = número más probable� K = constante de muerte celular a temperatura local (d-1)
33
69
K
CC
TRH
n
n1
/1
0 −
=
� TRH (d) = TRH en cada laguna� n = número de lagunas necesarias� C0 (NMP/100 mL) = concentración de patógenos del AR� Cn (NMP/100 mL) = concentración de patógenos en el efluente de la
última laguna (efluente final)� NMP = número más probable� K = constante de muerte celular a temperatura local (d-1)
TRH necesario para lograr los objetivos del tratamiento
De la ecuación anterior se concluye que pararemoción de patógenos
MODELO DE MEZCLA COMPLETAMODELO DE MEZCLA COMPLETA
Sub modelo hidráulico
Flujo Disperso
En la práctica el flujo no es a pistón, ni a mezcla completa, sino que es disperso.
tp tV/Q R =
C
Se agregatrazador
C vs t
34
APLICACIAPLICACIÓÓN DE UN TRAZADOR BAJO FLUJO N DE UN TRAZADOR BAJO FLUJO DISPERSODISPERSO
[ ]
nal)(Adimensio Dispersiónd
)Rtp
0.2(d
0.3Rtp
0.03
(10)4.027d
0.8Rtp
0.3
:Si
1.34
tp/R2.09
=
=
<<
−=
<<
−
−
MODELO DE FLUJO DISPERSOMODELO DE FLUJO DISPERSO
)2da
(2)2da
(2
)2d1
(
ea)(1ea)(1
4aeNoN
−−+=
1/2
b.TR.d)4K(1a +=
• Segun Yañez
REMOCION DE COLIFORMES REMOCION DE COLIFORMES TERMOTOLERANTESTERMOTOLERANTES
35
MODELO DE FLUJO DISPERSOSimplificación de Yañez: Ecuación de
Thirimurthy (1969)
2d : lagunas En
4K.R.d)(1a
a)(14ae
NoN
1/2
2
2da1
<
+=+
=
−
PREDICCIÓN DEL NÚMERO DE DISPERSIÓN (d)
Ecuación de Polprasert modificada por Saenz
[ ]1.4890.734
1.5110.489
(LZ)42.5)(TW2Z)R(W 1.158
d+
+=
R=Tiempo de retención hidráulico (dias)
W= ancho de la laguna (m)
L=Largo de la laguna (m)
Z=talud de la laguna
T=temperatura (ºC)
36
PREDICCIÓN DEL NÚMERO DE DISPERSIÓN (d)
Ecuación de Polprasert modificada por Saenz
[ ]
2
1.4890.734
1.5110.489
W)1.01368(L/W)0.25392(L/0.26118-(L/W)
d
Trazadores de PruebasJuan San nCorrelació
(LZ)42.5)(TW2Z)R(W 1.158
d
++=
−
++=
(Yañez, 1993)
Calibración del modelo de flujo disperso
• Tasas de mortalidad de bacterias coliformes (Kb)
• Tasas de degradación de la materia orgánica (K)
• Constante de corrección por temperatura (θ)
• Factores de ajuste al sub-modelo hidráulico
37
Tasas de mortalidad de bacterias
• Las tasas de mortalidad (Kb) varían con el nivel de tratamiento:– Lagunas anaerobias: Kb = 0,4 – 0,6 día-1
– Lagunas primarias facultativas o facultativas precedidas por anaerobias: Kb = 0,6 – 0,8 día-1
– Lagunas secundarias – terciarias facultativas: Kb = 0,8 – 1,0 día-1
FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA:
De acuerdo a Norma OS090: θ = 1,05
Tasas de degradación de la materia orgánica (K)
• La tasa de degradación de la materia orgánica (expresada como DBO) es del orden de:
• K = 0,2 – 0,3 día-1
FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA:
De acuerdo a Norma S090: θ = 1,05
38
Factores de ajuste al sub-modelo hidráulico
• Factor de corrección hidráulica
• Factor de características de sedimentación
• Factor intrínseco de algas
Factor de correción hidráulica (FCH)
• En una laguna de estabilización siempre existirán cortos circuitos hidráulicos y volúmenes muertos que influirán sobre el período de retención
• El período de retención real siempre es menor que el período de retención teórico o nominal = V/Q
• El PRREAL = PRTEÓRICOx FCH
39
Factor de correción hidráulica (FCH)
• Los valores de FCH varían entre 0,3 a 0,8
• El FCH dependerá de:– La geometría de la laguna de estabilización
• Las lagunas alargadas tendrán un mayor valor de FCH
– El número y ubicación de los dispositivos de ingreso y salida
• El valor de FCH será mayor cuando mayor es el número de dispositivos de ingreso y de salida y, su ubicación permita reducir los volúmenes muertos
Factor de características de sedimentación (FCS)
• El sub-modelo hudráulico está concebido bajo la consideración que la materia orgánica está bajo la forma soluble
• La materia orgánicaestá agregada en los sólidos en suspensión sedimentables, por lo que habrá una remoción de DBO por sedimentación
40
Factor de características de sedimentación (FCS)
• En la laguna primaria (anaerobia o facultativa) ocurrirá la sedimentación de esta materia orgánica particulada (no más del 30%) por lo que la diferencia puede ser considerada como soluble (70%).
• De este modo para las lagunas primarias se puede considerar un valor de FCS = 0,7
• En las lagunas secundarias la sedimentación no es un mecanismo importante de remoción pudiendo usarse valores de FCS = 0,95 a 1,0
La fracción soluble
• Para la DBO se debe considerar en el modelo solo lo fracción soluble (Lo)
CSFLLo x =
41
Factor de características de sedimentación (FCS)
• En el caso de remoción de coliformes, solo un número muy pequeño de bacterias esta agregada a partículas sedimentables.
• Se puede considerar :– FCS = 0,95 a 1,0 en lagunas primarias– FCS = 1,0 para cualquier laguna de nivel superior
(LA SEDIMENTACIÓN NO ES UN MECANISMO IMPORTANTE EN LA REMOCIÓN DE BACTERIAS –POR LO QUE SE PUEDE OBVIAR ESTE FACTOR CONSIDERANDOLO COMO FCS = 1,0)
Factor intrínseco de algas (FIA)
• Cuando se incuba una muestra de efluentes de lagunas, para el ensayo de la DBO, se provoca la mortalidad de algas. Esta muerte de algas provocará un incremento de la DBO en el ensayo.
• En la laguna de estabilización facultativa., las algas no están ejerciendo DBO, por el contrario están produciendo oxígeno por fotosíntesis
• La DBO no es un análisis adecuado para evaluar la remoción de materia orgánica en las lagunas de estabilización
42
Factor intrínseco de algas (FIA)
• Los valores de FIA serán mayores cuando mayor sea el contenido de algas en la laguna de estabilización (mayor productividad primaria)
• Los valores de FIA que se pueden usar son– FIA = 0 (lagunas anaerobias – no hay algas)
– FIA = 0,1 a 0,2 (lagunas facultativas primarias o facultativas precedidas por anaerobias)
– FIA = 0,3 a 0, 5 en lagunas facultativas secundarias
– FIA = 0,6 a 1,3 en lagunas facultativas terciarias
DBO del efluente de lagunas (Le)
( ) IA
d
a
FLoa
eaLoLe ×+
+=
−
2
2
1
1
4
• Lo es la DBOo al ingreso de la laguna
43
Duncan Mara (1996)
• Aproximadamente del 70 al 90% de la DBO total se debe a la presencia de algas (aprox. 3 mg DBO por cada 100µg de clorofila , 1mg de algas equivalen a 0.45 mg )
• La eficiencia de remoción de DBOtotal es cerca del 50% independientemente de la temperatura del agua
Comparandolos valores de
cargasuperficial LsFuente: Notas de clase en WUR
44
Ecuaciones de McGarry & Pescod (A) y (B)
5-102-41-3L/A
20-3010-157-102-5TRH (d)
0.8-1.21.5-23-5H (m)
<100100-350LS (kgDBO/ha.d)
0.100-0.350LV (kgDBO/m3.d)
TotalMaduraciónFacultativaAnaerobiaParámetro